PN-diodien liitäntöjännitteen ymmärtäminen on olennaista niiden käyttäytymisen analysoimiseksi elektronisissa piireissä. Tässä artikkelissa selitetään näiden jännitteiden laskennassa käytetyt peruskäsitteet ja käytännön menetelmät.

Teoreettinen tausta junction jännite

Liitosjännite, joka tunnetaan myös sisäänrakennettuna potentiaalina, on jänniteero PN-diodin ehtymisalueella, kun se on tasapainossa. Se johtuu lataustelineiden leviämisestä risteyksen ja siitä johtuvan sähkökentän läpi.

Yleensä liitäntäjännite riippuu P- ja N-alueiden dopingtasoista ja lämpötilasta. Piidiodien osalta tämä jännite vaihtelee yleensä 0,6-0,7V etusuuntaisissa olosuhteissa.

Lasketaan junttiojännitettä

Yleisin menetelmä liitäntäjännitteen arvioimiseksi liittyy käyttäen diodiyhtälö:

I = I s (e^{(V / nV T)} - 1)

Jossa I on virta läpi diodin, I s on kyllästysvirta, V on liitosjännite, n on ihanteellisuustekijä, ja V T on lämpöjännite (~25.85 mV huoneenlämmössä).

Yhtälön uudelleenjärjestäminen mahdollistaa tietyn virran liitäntäjännitteen laskemisen:

]V = nV T ln((I / I s) + 1)

Käytännön näkökohdat

Käytännössä liitosjännite mitataan suoraan volttimittarilla, kun diodi on eteenpäin suunnattu. Suunnittelua varten käytetään tyypillisiä arvoja diodin tyypin ja käyttöolosuhteiden perusteella.

Lämpötilavaihtelut vaikuttavat merkittävästi liitännän jännitteen nousuun, jolloin lämpötilat pienenevät.

  • Käytä diodiyhtälöä täsmällisiin laskelmiin.
  • Harkitse lämpötilan vaikutuksia jännitteeseen.
  • Tyypillisiä jännitearvoja koskevat tietosivut.
  • Toimenpide suoraan tosielämän sovelluksiin.